enzymes Flashcards
qu’est ce qu’une enzyme?
catalyseur biochimique
spécifique à des ou un substrat donné
une enzyme est généralement une
protéine
qu’est ce qu’un ribozyme?
molécule ARN ayant une activité catalytique
fonction et localisation lipase
intestin/digérer graisse
fonction et localisation amylase
salive/aide à transformer amidon en sucre
fonction et localisation maltase
salive/ brise le sucre maltose en glucose
fonction et localisation trypsine
intestin grêle/décompose protéines en acides aminés
fonction et localisation lactase
intestin grêle/brise le lactose (sucre dans le lait) en glucose et en galactose
fonction et localisation acétylcholinestérase
nerfs et les muscles/décompose actérylcholine neurotransmetteur
fonction et localisation DNA polymérase
noyau de toutes les cellules/synthétise de l’ADN à partir désoxyribonucléotides
la lactase appartient à la famille des
bêta galactosidases
quelle enzyme pourrait être utile en cas d’intolérance au gluten?
Aspergillus niger derived prolyl endoprotease (ANPEP)
*empêche le gluten d’entrer dans le petit intestin!!!
(donc réduit les symptômes des patients intolérants au gluten)
qu’est ce que les enzymes permettent?
permettent des réactions qui ne pourrait pas se produire à T, pression et pH du corps
qu’est ce que l’énergie d’activation?
une barrière d’énergie à franchir!!/ un état de transition
effet des enzyme sur l’énergie d’activation et pourquoi
ABAISSE l’énergie d’activation
*car abaissent les barrière qui bloquent les réactions biochimiques
les enzymes agissent comme X
catalyseur de la réaction
effet enzyme vitesse de réaction
AUGMENTE la vitesse de réaction (milliards de fois!!!)
quels facteurs influencent l’activité des enzymes
les enzymes ont T et pH optimal
*vont agir de manière optimal dans cet environnement
qu’arrive t-il avant d’atteindre ces optima? (pH et T)
molécules acquièrent de l’énergie , la température augmente et donc énergie augmente aussi (rencontre entre enzyme et substrat)
qu’arrive t-il après atteindre ces optima? (pH et T)
si dépasse certaine T: dénaturation de la protéine =retour à la structure primaire
la dénaturation consiste à une
perte de l’activité enzymatique
*il y a un gain de l’activité enzymatique jusqu’à atteindre cet optima
quelle est la température optimale dans le corps humain?
37 degrés
enzyme dans l’estomac et son pH optimal
pepsine, ph faible
enzyme dans la salive et son pH optimal
amylase, ph moyen
enzyme dans l’intestin grêle et son pH optimal
tripsine, ph élevé
lieu de la réaction catalytique
site actif d’une enzyme
étapes générales de la réaction de catalyse
1)substrat se lie au site actif ‘une enzyme
2)formation d’un complexe (ES)
**reconnaissance substrat-enzyme= liaisons faibles
3)catalyse
4) formation complexe (EP)
5)libération du produit
6) enzyme initiale est recyclé
(cycle continue)
caractéristiques des enzymes
1) très sélectives
2) convertissent substrat en produit sans être modifié
3) recyclé à la de la réaction et peuvent recommencer un nouveau cycle de catalyse
4) 1 seule molécule d’enzyme produit de nombreuses molécules de produits (1 molécule d’enzyme fait beaucoup de réactions)
comment se fait la reconnaissance substrat enzyme?
liaisons faibles
comment la catalyse est possible? (à l’étape du complexe ES pour devenir complexe EP)
changement de conformation du substrat et de l’enzyme pour permettre réaction de catalyse e
2 sous site (du sous site actif) de l’enzyme
1) sous site de liaison
2) sous site catalytique
contenu et rôle sous site de liaison
AA maintenant le substrat en place lors de la catalyse
(reconnait substrat)
**reconnait spécificité de l’enzyme pour son substrat
**lieu d’interaction entre enzyme et substrat
contenu et rôle sous site catalytique
AA performante la catalyse
(fait la réaction de catalyse)
**diminue énergie d’activation nécessaire
**stabilise la structure intermédiaire (état de transition) durant la réaction
**catalyse la réaction
type de liaison entre enzyme phosphdiestérase et substrat
ponts hydrogène et interactions ionique
plus il y a de liens non covalent et plus …
le complexe est stable et spécifique
comment se mesure la vitesse de réaction (cinétique enzymatique)
quantité de produit (moles) par unité de temps
la vitesse de réaction augmente avec X jusqu’à atteindre X
la concentration du substrat/ vitesse maximum
quand la vitesse maximum est atteinte?
si enzyme est saturé par le substrat
Km correspond à
mesure de l’Affinité de l’enzyme pour le substrat
qu’Est ce que Vmax?
vitesse de réaction maximale que peut atteindre une enzyme dans une réaction donnée
plus Km est petit et plus
affinité est grande!!! (donc plus enzyme est efficace à faible concentration de substrat)
efficacité d’une enzyme dépend de quoi?
dépend de la vitesse à laquelle elle transforme son substrat!
2 types d’inhibition enzymatique
réversible et irréversible
caractéristique inhibition réversible
l’inhibiteur se lie de façon réversible à l’enzyme!!
par des liaisons faibles!!
liaisons faibles
**NON COVALENTE force de van der Waals ponts hydrogène ponts ioniques interactions hydrophobes
caractéristique inhibition irréversible
inhibiteur se lie de façon irréversible à l’enzyme!
liaison (ou forces) fortes =LIENS COVALENTS!!
2 types d’inhibition enzymatique réversible
compétitive et non compétitive
but d’un inhibiteur
empêcher le substrat d’accéder au site actif
**donc empêche une certaine réaction de ce produire!
principe inhibition compétitive
substrat et inhibiteur compétitionnent pour accéder au site actif
principe inhibition non compétitive
substrat et inhibiteur ne compétitionnent pas
inhibiteur se lie à un autre site (allostérique) que le site actif: cela induit un changement de conformation du site actif et réduit l’accessibilité du site au substrat (d’ou le principe d’inhibition)
lors d’une inhibition compétitive, le v max
NE CHANGE PAS
**enzymes inhibées sont encore comptées dans le calcul
lors d’une inhibition compétitive, le Km apparent
AUGMENTE (parce que l’affinité diminue)
lors d’une inhibition non compétitive, le v max
DIMINUE
**parce que les enzyme inhibées ne comptent plus dans le calcul de la vitesse!
lors d’une inhibition non compétitive, le Km apparent (soit Km en présence d’un inhibiteur)
NE CHANGE PAS
qu’est ce que le rétrocontrôle
contrôle activité catalytique des enzymes dans des voies métaboliques en fonction de la quantité du produit finale
**produit finale fait une rétroinihbition/rétro contrôle négatif ou rétrocontrôle positif (Pernet contrôle du flux dans les voies métaboliques de biosynthèse)
permet une régulation rapide de l’activité catalytique protéique (plus rapide que de contrôler le niveau d’expression du gène de l’enzyme)
DONC
produit terminaux inhibe les enzymes en amonts!
un rétrocontrôle négatif au niveau de plusieurs sites permet
contrôler les réactions de plusieurs voies métaboliques inerdépendantes
dans la rétroinihbition: chaque AA contrôle quoi?
la première enzyme spécifique de sa voie biosynthèse
exemple d’inhibition irréversible
aspirine
exemple inhibition compétitive
ibuprofène
types d’anti inflammatoire non stéroidiens
acide acetylsalicique (aspirine) ibuprofène
rôle aspirine
antidouleur, antipyrétique (Diminue fièvre, anti inflammatoire non stéroidiens
, antiagrégant plaquettaire
rôle prostaglandine
médiateurs douleur, inflammation et fièvre
rôle thromboxane A2
stimule agrégation plaquettaire (formation de caillots sanguins)
étapes générales biosynthèse de prostaglandines
phospolipase A2 libère acide arachidonique
Prostaglandine synthase ou COX convertisse cet acide en prostaglandine H2 (PGH2)
PGH2 est converti par d’autres enzymes en autre prostaglandine et thromboxane A2 (dans les plaquettes par des isomérases)
rôle des anti inflammatoires non stéréoidiens NSAID
inhibiteur de la COX qui convertissent acide arachidonique en PGH2
processus d’inhibition irréversible de l’aspirine sur l’activité de COX
fait acétylation d’une serine (AA sur site actif de COX)
**obstacle stérique empêchant acide arichodonique d’être métabolisé par COX)
rôle ibuprofen
NSAID
traitement fièvre, maux de têtes, grippe etc.. (tylénol)
ibuprofen est un
inhibiteur compétitif de la prostaglandine synthase (ou COX)
- fait une inhibition réversible
- CATALYSE première étape de la synthèse des médiateurs de l’inflammation (prostaglandine et trhomboxane)
pénicilline est un inhibiteur de
transpeptidases (catalysent la synthèse de la paroi de la bactérie)
la plupart des X inhibe les enzymes
médicaments
tétracycline et streptomicine sont des inhibiteurs de
synthèse protéique bactérienne
quoi faire en cas d’insuffisance pancréatique
administration thérapeutique orale d’enzyme (protases, lipases, amylases)
principe d’une réaction de phosphorylation des protéines
groupement phosphate terminal d’un ATP est transféré sur groupement hydroxyde de la chaine latérale serine, thréonine ou tyrosine
contrôle de l’activité des protéines par phosphorylation permet de
activer et désactiver protéines
*moyen rapide et réversible pour contrôler activité des protéines (enzymes impliqués dans phosphorylation: serine thréonine et tyrosine)
charge phosphate
2 charges négatives
*induit changement de conformation dans protéines
kinase X phosphate au protéine
AJOUTE
= avec P: activation
phosphatase X phosphate au protéine
ENLÈVE
=sans P: désactivation
liaison GTP est un
moyen rapide et réversible pour contrôler l’activité des protéines liant le GTP (protéine G)
protéine liée au GTP est sous forme
ACTIVE
protéine liée au GDP est sous forme (soit lorsque GTP est hydrolysé en GDP)
DÉSACTIVÉE
les enzymes sont des…
protéines
comment les enzymes catalysent les réactions?
enzymes catalysent les réactions en abaissant les barrières qui bloquent les réactions chimiques=diminue l’énergie d’activation = augmente la vitesse de réaction
quelles sont les caractéristiques des enzymes?
1) très sélectives et convertissent les substrats en produits sans être elles-mêmes modifiées
2) recyclées à la fin de la réaction et peuvent recommencer un nouveau cycle de catalyse
3) une seule molécule d’enzyme produit de nombreuse molécules
quels sont les sous sites du site actif et quels sont leurs rôles?
1)sous site de liaison:
AA qui maintient le substrat en place lors de la catalyse
Détermine la spécificité de l’enzyme par son substrat
lieu d’interaction entre l’enzyme et le substrat
2)sous site catalytique
AAA qui performant la catalyse
Diminue l’énergie d’activation nécessaire
Stabilise la structure intermédiaire (état de transition) durant la réaction
Catalyse la réaction
quelles sont les définitions des Vmax et Km et qu’est-ce que chacune reflète?
Vmax: vitesse de réaction maximale que peut atteindre une enzyme dans une réaction donnée/quand l’enzyme est saturé par le substrat
Km: mesure de l’affinité de l’enzyme pour le substrat
**plus le km est petit et plus l’affinité est grande (donc plus l’enzyme est efficace à faible concentration de substrat
ET
concentration du substrat à laquelle la réaction est à la moitié de la vitesse maximum Vmax
quelles sont les caractéristiques de l’inhibition compétitive et l’inhibition non compétitive?
compétitive: substrat et inhibiteur compétitionnent pour le site actif
non compétitive: substrat et inhibiteur ne compétitionnet pas car l’inhibiteur se lier un autre site (allostérique) que le site actif
Comment les paramètres cinétiques sont affectés dans chaque inhibition?
COMPÉTITIVE:
VMAX=change pas
Km= augmente (car affinité diminue)
NON COMPÉTITIVE:
VMAX= diminue
Km= ne change pas
Qu’est ce que l’inhibition des voies de biosynthèse par rétroinihbition?
rétroinhibiton est une rétroaction négative
le produit finale inhibe la première enzyme de la voie de biosynthèse
**rétroinhibiton=non compétitif
qu’est ce que l’inhibition irréversible?
inhibiteur se lie de façon irréversible à l’enzyme
par des liaisons (forces) fortes
LIENS COVALENTS
**exemple=apsirine
de quelles façons les enzymes peuvent changer l’activité des protéines?
facteurs affectant l’activité des enzymes:
pH optimal et T optimal (selon l’environnement dans lequel chaque enzyme agit!)
*gain de l’activité des enzymes avant l’atteinte de ces optima et perte de l’Activité de l’enzyme après avoir atteint ce “plateau”
